维持人心脏类器官活性与功能的室温保存方法评价

《Cells》:Evaluation of a Room-Temperature Preservation Method Maintaining Viability and Function in Human Cardiac Organoids

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年06月12日 来源:Cells 5.2

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  目前,常用于淋巴内皮细胞(LECs)标志的分子仅有少数几种,如黏附分子 CD31/PECAM1、转录因子 PROX1、血管内皮生长因子受体-3(VEGFR3/FLT4)、糖蛋白 podoplanin 以及透明质酸受体 LYVE1。然而,这些分子中没有任何一种仅

  
目前,常用于淋巴内皮细胞(LECs)标志的分子仅有少数几种,如黏附分子 CD31/PECAM1、转录因子 PROX1、血管内皮生长因子受体-3(VEGFR3/FLT4)、糖蛋白 podoplanin 以及透明质酸受体 LYVE1。然而,这些分子中没有任何一种仅在 LECs 中特异性表达,并且初始淋巴管、淋巴集合管和淋巴结中的 LECs 存在分子与功能异质性。因此,识别淋巴管必须联合应用多种标志物。对于淋巴管畸形或癌症等分子谱可能发生变化或异常的病理状态,这一点尤为重要。本文提出了两种有助于区分血管与淋巴管内皮细胞的分子:支架蛋白 liprin β-1(PPFIBP1)和中间丝蛋白 synemin。研究人员收集了这两种分子在人类组织中的 RNA 和蛋白表达数据,并结合公开数据库进行了分析。结果显示,PPFIBP1 似乎是初始淋巴管、淋巴集合管及淋巴结中 LECs 的合适标志物,而 synemin 的表达则更局限于初始淋巴管。该研究有望促进单克隆抗体的开发,并有助于拓展健康与疾病状态下 LEC 标志物的范围。
该文发表于《Cells》,核心内容并非题目所示的人心脏类器官室温保存,而是围绕人类淋巴内皮细胞(LECs)的新型标志物筛选与验证展开。研究背景在于,淋巴系统不同解剖区段中的 LECs 存在显著分子异质性。现有常用标志物如 CD31/PECAM1、PROX1、VEGFR3/FLT4、podoplanin 和 LYVE1 虽广泛应用于淋巴管鉴定,但均缺乏绝对特异性,且在初始淋巴管、淋巴集合管、淋巴结以及病理状态中的表达并不恒定。这一局限使得淋巴管畸形、Kaposi 肉瘤(KS)及其他肿瘤组织中的淋巴管鉴别面临困难,也限制了对淋巴系统结构与功能异质性的精确描述。因此,开发新的 LEC 标志物具有明确的组织学与病理诊断价值。

研究人员基于既往对人源淋巴内皮细胞转录组的持续研究,尝试从结构蛋白中寻找更稳定、较少受短期调控波动影响的新型标志物。之所以聚焦结构分子,是因为此类蛋白常用于病理诊断,且相较于信号分子更能稳定反映细胞谱系特征。研究最终锁定了支架蛋白 liprin β-1(PPFIBP1)和Ⅵ型中间丝蛋白 synemin(SYNM;又称 desmuslin,DMN)两种候选分子,并从 RNA 水平、蛋白水平及公开数据库多个维度对其在正常与病理淋巴系统中的分布进行综合分析。

本研究采用的主要技术方法包括:对3株人真皮淋巴内皮细胞(HD-LECs)进行 RNA 测序(RNASeq),并比较常氧与 1% pO2 低氧条件下的表达稳定性;对哥廷根大学医学中心来源的人包皮冰冻切片实施免疫荧光(IF)双染,联合 CD31、D2-40/podoplanin、desmin 等经典标志物验证蛋白定位;结合 Human Protein Atlas(HPA)开展多器官免疫组织化学(IHC)图像系统分析;利用公开单细胞转录组数据库分析外周组织与人淋巴结中 LEC 亚群的基因表达;并参考 Kaposi 肉瘤公开转录组数据集,比较肿瘤与对照组织中的相关分子表达差异。

3.1. Liprin β1/PPFIBP1
研究人员首先在3株人包皮来源 LEC 细胞系中观察到 PPFIBP1 具有较高表达,其水平与经典 LEC 标志物 PROX1 及 FLT4/VEGFR-3 相近,且在低氧条件下保持稳定,提示该分子不易受缺氧短期调控影响。进一步的免疫荧光结果显示,在人包皮组织中,PPFIBP1 明显表达于 CD31 弱阳性的淋巴管内皮,而 CD31 强阳性的血管内皮持续阴性;在大腿皮下淋巴集合管中,PPFIBP1 同样表达于 LECs,而集合管壁内营养血管(vasa vasorum)不表达该分子。研究还借助 HPA 资料发现,PPFIBP1 广泛存在于体壁组织及内脏器官的初始淋巴管中,包括皮肤、乳腺、口腔、肺、结肠、直肠和输卵管等,并可见于小肠淋巴集合管,而血管内皮始终呈阴性。单细胞转录组进一步证实,在淋巴管内皮标志基因排序中,PPFIBP1 位居前列,甚至先于部分常用标志物。对人淋巴结单细胞数据库的分析显示,PPFIBP1 在全部8种 LEC 亚型中均有表达,其强度与 PROX1 和鞘氨醇激酶1(SPHK1,催化 sphingosine-1-phosphate 即 S1P 生成的限速酶)相当,高于 PDPN 和 LYVE1。Kaposi 肉瘤公共数据分析则显示,PPFIBP1 在病灶中的表达高于对照组织。基于这些证据,研究人员认为 PPFIBP1 兼具广泛性与相对特异性,是覆盖初始淋巴管、集合管及淋巴结 LECs 的有前景标志物。

3.2. Synemin(SYNM;Aka Desmuslin, DMN)
相较于 PPFIBP1,synemin 的分布更具限制性。RNASeq 显示,SYNM 在人真皮 LECs 中呈中等表达,且不受低氧调节。免疫荧光双染表明,人包皮中 CD31 弱阳性的淋巴管表达 SYNM;与 desmin 联合染色可见平滑肌细胞同时表达 SYNM 和 desmin,而淋巴管内皮仅表达 SYNM、不表达 desmin,从而支持其在 LECs 中的独立存在。与 D2-40/podoplanin 双染进一步确认 SYNM 确实位于 LECs。HPA 多器官分析发现,SYNM 可见于体壁和多种内脏器官的初始淋巴管,如皮肤、乳腺、阴道、唾液腺、心脏、肺、胆囊、结肠、直肠、输卵管和附睾等,同时也存在于肌上皮细胞、平滑肌细胞、心肌细胞及骨骼肌纤维等典型收缩细胞中。值得注意的是,研究人员在自身淋巴集合管标本及 HPA 中均未发现集合管对 SYNM 的明确阳性染色;人淋巴结单细胞 RNASeq 也显示仅极少数 LECs 表达 SYNM。Kaposi 肉瘤中虽可见低水平 SYNM,但总体低于对照。由此可见,SYNM 更适合作为初始淋巴管的标志物,而不适于标记全部淋巴系统区段。

4. Discussion
讨论部分强调,PPFIBP1 先前虽已在肠乳糜管等淋巴结构中被零星报道,但长期缺乏系统研究。本研究通过体外转录组、组织免疫荧光、HPA 多器官图像和单细胞数据库交叉验证,较完整地证明了其在人类初始淋巴管、集合管及淋巴结 LECs 中的表达连续性,并支持其优于部分传统标志物的稳定性和适用范围。研究还指出,作为支架蛋白,PPFIBP1 可能参与细胞膜邻近大分子复合体的组装以及细胞-基质相互作用调控,这或许与淋巴管完整性维持有关,但该功能层面的意义在本文中尚未被直接实验验证。

对于 SYNM,讨论指出其原本被视为肌细胞标志物,与 desmin 和 vimentin 等细胞骨架成分关系密切。研究人员首次提出其在人类 LECs,尤其是初始淋巴管中的表达证据。由于初始淋巴管具备微瓣膜(microvalves)结构并承担组织液摄取功能,SYNM 可能与这一区段特有的细胞骨架需求相关;但作者同时明确说明,这一功能解释仍缺乏直接实验证据,因此不能作确定性推论。

4.3. Limitations
研究局限性主要包括:实验性验证主要基于人包皮来源 LECs 及青少年包皮冰冻切片,成人器官组织主要依赖公开数据库而非作者自有双染实验;所用抗体为多克隆抗体,仍需警惕交叉反应;正常与病理组织、特别是淋巴组织和肿瘤组织中的验证范围仍有限。因此,作者认为后续仍需在更大样本量、更多病理类型及与经典标志物联合染色的条件下继续验证,尤其应推动单克隆抗体的开发以满足临床诊断需求。

研究结论部分指出:淋巴内皮细胞在初始淋巴管、淋巴集合管和淋巴结之间存在异质性,现有常用 LEC 标志物不能在淋巴系统所有区段中始终一致地标记 LECs;在癌症中,血管也可能表达 VEGFR3/FLT4 等 LEC 标志物,而淋巴管畸形亦存在标志物异质性。新增 LEC 标志物有助于区分血管与淋巴管。本文展示了在淋巴研究领域迄今少受关注或尚未得到关注的两种分子——PPFIBP1 和 synemin,它们均显示出用于 LECs 表征的重要价值。该研究被定位为起点性工作,有望推动针对 PPFIBP1 和 SYNM 的单克隆抗体验证,并促进其在健康与疾病状态下淋巴管诊断中的应用。

总体而言,该研究的意义在于为淋巴管鉴别提供了新的候选分子框架:PPFIBP1 更适合作为覆盖多类淋巴区段的广谱 LEC 标志物,而 SYNM 则更偏向初始淋巴管的辅助性标志物。两者与既有标志物联合使用,预计将提升对正常淋巴网络、胚胎发育过程中淋巴结构以及淋巴管畸形、Kaposi 肉瘤等病理组织中淋巴成分的识别精度。
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